巖石破裂過程THM-D耦合數(shù)值模型及其應(yīng)用研究.pdf

1、東北大學(xué)博士學(xué)位論文巖石破裂過程THMD耦合數(shù)值模型及其應(yīng)用研究姓名：李連崇申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：工程力學(xué)指導(dǎo)教師：唐春安20061201東北大學(xué)博士學(xué)位論文摘要學(xué)和Blot經(jīng)典滲流力學(xué)理論，引入細觀結(jié)構(gòu)下巖石熱力學(xué)特性、滲流特性演化方程，建立了描述巖石細觀結(jié)構(gòu)熱一滲流一應(yīng)力一損傷(刪Dmodel)耦合作用的數(shù)值模型，數(shù)值模型以巖石宏觀非線性變形破壞行為與細觀結(jié)構(gòu)非均勻性和非連續(xù)性演化之間的聯(lián)系為基礎(chǔ)，使得THM耦合作用誘發(fā)巖石材料性

2、能的劣化及其對巖石滲透、熱力學(xué)特性的影響在數(shù)值模型中得以實現(xiàn)。3在巖石破裂過程分析系統(tǒng)RFPA中實現(xiàn)了THMD耦合模型的數(shù)值算法，并介紹了RFPATHMD耦合計算程序的開發(fā)環(huán)境、程序的總體構(gòu)架和總體功能，并通過TM熱應(yīng)力分析、TH耦合強度作用分析及THM耦合作用下的應(yīng)力分析，驗證了模型及程序的可靠性。4TM分析：分析了不同均值度下影響熱應(yīng)力及其破裂模式的參數(shù)；TH分析：分析了TH的耦合作用強度，分別以滲流速度、巖體導(dǎo)熱系數(shù)為研究對象，研

3、究滲流場對溫度場的影響，以巖石的孔隙(裂隙)率為研究對象，研究溫度對孔隙巖石介質(zhì)的滲透性影響：THMD分析：通過對THM耦合作用下巖石(體)模型的宏觀力學(xué)響應(yīng)分析，研究了巖石(體)的結(jié)構(gòu)特性、TH耦合強度及巖石(體)細觀結(jié)構(gòu)損傷對巖石(體)宏觀力學(xué)響應(yīng)的影響。5對高放廢料深埋處置工程背景下的實例進行模擬分析，一是對瑞典J2isp6原位實驗中核廢料處理井筒間柱巖體的穩(wěn)定性進行分析，二是對DECOVALEX國際合作項目中第二階段工作臺標(biāo)定實